Введение
Глава 1. Анализ сложившейся системы биологической диагностики состояния активного ила 12
1.1. Индикаторная роль организмов активного ила. классификации биоценозов ила 13
1.2. Фундаментальные законы экологии и их распространение на процессы, происходящие в экосистеме активного ила 24
1.2.1. Теория видового разнообразия 27
1.2.2. Теория устойчивости и стабильности экологических систем 31
1.2.3. Закон внутреннего динамического равновесия экосистем 35
1.3. Реакция биоценоза активного ила на воздействие токсикантов 38
1.4. Нарушение седиментационных характеристик активного ила под влиянием чрезмерного развития нитчатых хламидобактерий 50
Глава 2. Объекты и методы исследования 60
2.1. Методы предварительной подготовки проб и количественного учета бактерий активного ила 62
2.1.1. Методы гомогенизации проб 62
2.1.2. Метод прямого счета флюорохромированных бактерий на ядерных фильтрах с окрашиванием флюорескамином 63
2.1.3. Окрашивание бактериальных клеток раствором флюорескамина 64
2.1.4. Метод прямого счета флюорохромированных бактерий на мембранных фильтрах с окрашиванием акридин оранжевым 65
2.1.5. Метод прямого счета бактерий с окрашиванием эритрозином 66
2.1.6. Метод окрашивания нитчатых бактерий по методу Грама 67
2.1.7. Метод окрашивания нитчатых бактерий по методу Нейссера 68
2.1.8. Измерение размеров нитчатых микроорганизмов 69
2.2. Методы учета простейших активного ила 70
2.2.1. Качественный учет простейших 70
2.2.2. Методы количественного учета организмов активного ила 71
2.3. Оценка состояния биоценоза по видовой структуре 72
2.3.1. Индекс Шеннона 72
2.3.2. Индекс Cuba 81
2.3.3. Модифицированный индекс Cuba 82
2.4. Оценка функционального состояния активного ила 86
2.5. Лабораторные модельные установки для очистки сточных вод 86
2.6. Статистическая обработка данных 89
Глава 3. Условия формирования активного ила. Характеристика и сравнительная оценка воздействующих факторов и основных параметров процесса биологической очистки, определяющих уровень структурной организации биоценоза 90
3.1. Систематические признаки организмов активного ила и некоторые уточнения индикаторного значения отдельных групп 94
3.2. Условия формирования и функционирования экосистемы активного ила 118
3.2.1. Экологические факторы, определяющие развитие и популяционную динамику активного ила 119
3.2.1.1. Биотические факторы 120
3.2.1.2. Абиотические факторы 121
3.2.2. Технологический режим эксплуатации сооружений с аэротенками 127
3.3. Основные типы экосистемы аэротенков и уровни организации биоценозов активного ила 132
Глава 4. Механизмы и формы реакции биоценоза активного ила на стрессирующее антропогенное воздействие 142
4.1. Поступление, фракционирование и трансформация наиболее распространенных токсикантов в процессе биологической очистки 147
4.1.1. Нефтепродукты 149
4.1.2. Тяжелые металлы 155
4.2. Выбор и обоснование параметров, характеризующих состояние активного ила в норме и при его стрессировании 165
4.3. Состояния биоценоза активного ила, характеризующие условную норму, риск и кризис. Разрушение биоценоза и формы регенерации 168
Глава 5. Вспухание активного ила как наиболее распространенная форма кризисного состояния экосистемы аэротенков. Стратегия улучшения седиментационных характеристик активного ила 206
5.1. Причины, вызывающие вспухание активного ила 209
5.2. Особенности развития хламидобактериального вспухания активного ила на действующих сооружениях биологической очистки 223
5.3. Индикаторная оценка процесса биологической очистки в условиях вспухания активного ила 234
5.4. Специфические мероприятия по подавлению доминирования хламидобактерий. Профилактика нитчатого вспухания 243
5.5. Обоснование алгоритма комплексной оценки воздействия токсикантов на процесс биологической очистки с целью выявления причин его нарушений и, в частности, причин хламидобактериального вспухания ила 253
Общие выводы 271
Список использованных источников 273
